Alguns dos mais freqüentes parâmetros utilizados como indicadores de qualidade do solo são: resistência tênsil de agregados (RT); densidade do solo (Ds); textura e curva de retenção de água do solo (CRAS). O objetivo deste estudo foi avaliar e desenvolver métodos para a determinação destes parâmetros e testar o uso de condicionadores químicos na redução do caráter coeso de solos, propondo alterações que tornem esses parâmetros mais precisos. Para RT foi proposto o uso do dinamômetro IMPAC, como equipamento alternativo ao KALATEC. Foram utilizados agregados (diâmetro 22,2 mm) do horizonte diagnóstico de um ARGISSOLO ACINZENTADO coeso, localizados em Pacajus-CE. Na determinação da Ds, avaliou-se a viabilidade do uso de um verniz automotivo como revestimento, substituto à resina saran na impermeabilização de agregados. Foram realizados ensaios preliminares para estabilidade desses agregados, número de imersões no verniz e tempo de secagem. Para validação da metodologia foram utilizados, além dos solos coesos e não coesos de Pacajus-CE, outros cinco solos, coletados em Piracicaba-SP. Na seleção da metodologia para análise granulométrica (AG) foram testados seis métodos: hidrômetro (com uma e quatro leituras); pipeta; micro-pipeta; método rápido e o do IAC, em 20 amostras de TFSA dos horizontes A e/ou B provenientes de 16 perfis de solos representativos dos estados de Santa Catarina e Rio Grande do Sul, com teores de argila entre 6 e 81 %. A comparação entre os métodos supracitados foi realizada com base em: ajuste por regressão linear entre as frações granulométricas determinadas pelo método da pipeta versus os demais; mudanças na classe textural indicadas no triângulo textural; e o melhor ajuste entre a fração argila e a umidade do solo retida na tensão 1500 kPa. Dados de retenção da água no solo, obtidos a partir do equipamento WP4-T, foram ajustados pelo modelo proposto em Genuchten (1980). Para avaliar o uso de condicionadores químicos na redução do caráter coeso de solos, a partir de medidas da RT, foram testados dois polímeros aniônicos (PAM). No Brasil, utilizaram-se os agregados coesos de Pacajus-CE, nos quais aplicou-se PAM por capilaridade. Na Austrália, usaram-se agregados de um solo hardsetting e o PAM foi aplicado com spray (líquido) ou a lanço (sólido), combinado com condicionadores a base de cálcio (sulfato e cloreto). Os valores da RT determinados por ambos os equipamentos (IMPAC e KALATEC) não diferiram entre si. No entanto, o IMPAC reduziu em quase 50 % o tempo de análise, com exatidão e precisão satisfatórias, o que reitera sua viabilidade em substituir o KALATEC. Os resultados da Ds demonstraram que o verniz automotivo Lazzudur é uma excelente alternativa à resina saran, além de reduzir o custo e o tempo de análise. Com relação à escolha do método para AG, a comparação entre os métodos mostrou que o do hidrômetro com uma leitura como uma alternativa viável, devido a sua simplicidade nos procedimentos de análises. A aplicação de PAM nos agregados dos solos coesos de Pacajus-CE não diminuiu a sua RT, sugerindo-se a redução das taxas aplicadas. A aplicação de PAM combinado com gesso refletiu na melhoria da qualidade física dos solos coesos da Austrália, reduzindo os valores da RT desses solos. / Some of the most common parameters used as indicators of soil quality are tensile strength of aggregates (TS), bulk density (Bd), texture and soil water retention curve (SWRC). The aims of this work were to: (i) evaluate and develop methods for determining these parameters; (ii) test the use of the chemical conditioners in reducing the character of cohesive soil. The less expensive IMPAC dynamometer was proposed to TS analysis, as alternative equipment to KALATEC. Aggregates (22.2 mm diameter) from cohesive soil Ultisol, located in northeast of Brazil were used. The feasibility of using automotive varnish to coat soil clods for bulk density measurement was evaluated for replacing SARAN resin. Preliminary tests were conducted to determine the clod stability, the number of immersions of clod in the varnish and drying time of the varnish. To confirm this methodology, clods of the cohesive and not cohesive Ultisol soil from northeast of Brazil and the other five soils from southern of Brazil were used. Six methods were evaluated for measuring particle size analysis (PSA): Hydrometer (with one and four readings); pipette, micro-pipette, \"rapid method\" and IAC method (Brazilian institute) using 20 samples of the A and/or B horizons of air dried soil from 16 soil profiles more significant of Santa Catarina and Rio Grande do Sul States, with clay range from 6 to 81 %. The comparison among these methods was conducted by: fitting linear regression between the pipette method versus the other; changing in textural class in the textural triangle; and the best fitting between fraction clay and soil moisture hold in 1500 kPa tension. Soil water retention data by WP4-T equipment were fitted by the model proposed in Genuchten (1980). Changes of TS of the cohesive soil after treatment with two kinds of anionic polymer (PAM) were investigated. In Brazil, clods from northeast were used and the PAM was applied by capillarity in the laboratory. In Australia, clods of a hardsetting soil were used and the PAM was applied by spray (liquid) or spread (solid), besides of conditioners based calcium (chloride and sulfate). No significant difference was detected at TS values determined by both of equipments tested. However, IMPAC equipment reduced time of analysis by almost 50%, with high accuracy, as a result it can replace the KALATEC equipment. Bulk density data showed that the automotive varnish is an excellent alternative to SARAN resin. The simpler procedure for determination of PSA was the hydrometer method (one reading), consequently, it was preferred than the other. The application of PAM at cohesive soils, from northeast of Brazil, did not reduce TS due to the high PAM concentration used in this study. This result suggests to need to reduce PAM rates. Gypsum an

Os ecossistemas naturais e agropecuários dependem fundamentalmente do solo como recurso básico para sua funcionalidade. Neste contexto, a qualidade do solo tem tido uma crescente importância global. Os objetivos deste estudo consistiram em propor modificações metodológicas e/ou instrumentais visando determinações mais acuradas dos indicadores da qualidade física do solo mediante o desenvolvimento de (i) um sistema eletro-mecânico que permite a obtenção de amostras indeformadas de solos sem aplicação de golpes; (ii) um penetrômetro estático automatizado, de baixo custo e portátil, para medidas de resistência à penetração (RP) e resistência tênsil (RT) sob regime de velocidade constante de 1,55 mm s-1; (iii) um consolidômetro, de baixo custo e de maior portabilidade, para determinações da curva de compressão do solo, da RP e da RT utilizando propulsão pneumática e (iv) melhorias instrumentais em um permeâmetro de carga constante de ar pela redução de oscilações durante a medição do gradiente de pressão bem como a otimização da seleção de diferentes níveis de vazão mássica de ar. Os resultados obtidos mostraram que (i) o sistema eletromecânico garantiu a preservação da estrutura do solo em amostras coletadas comparado com a amostragem por golpes, principalmente no solo mais argiloso; (ii) a RP e a RT puderam ser determinadas com elevada acurácia à velocidade constante de 1,55 mm s-1; (iii) a curva de compressão do solo foi sensível às diferenças entre os tratamentos (linha e entrelinha da cultura) e a utilização de propulsão pneumática não influenciou os resultados da RP e da RT e (iv) a instrumentação utilizada no permeâmetro de carga constante de ar permitiu realizar determinações da permeabilidade do solo ao ar tanto em campo quanto em laboratório com rapidez e elevada acurácia. / Natural and agricultural ecosystems rely fundamentally on soil as a basic resource for their functionality. In this context, soil quality has had a growing global importance. The objectives of this study were based on proposing methodological and/or instrumental modifications aiming to obtain more accurate determinations of soil physical quality indicators by developing: (i) an electro-mechanical system that allows the extraction of undisturbed soil samples without mechanical impact (no-hammering); (ii) a low cost and portable static automatic penetrometer, for measuring soil penetration resistance (PR) and tensile strength (TS) at a constant speed of 1.55 mm s-1; (iii) a low cost and portable consolidometer, for determination of soil compression curve, PR and TS using pneumatic propulsion and (iv) instrumental improvements to a constant head air permeameter by reducing the oscillation during measuring the pressure head gradient and the optimization of the selection of different levels of air mass flow. The results showed that (i) the electro-mechanical system ensured the preservation of soil structure in undisturbed samples in comparison to samples extracted by hammering procedures, especially in clayey soil; (ii) PR and TS could be determined with high accuracy at the constant speed of 1.55 mm s-1; (iii) the soil compression curve was sensitive to differences between treatments (crop row and inter-row) and the use of pneumatic propulsion did not influence the results of PR and TS, and (iv) the instrumentation used in the constant head air permeameter allowed determination of soil air permeability either on the field or in the laboratory with high speed and accuracy.

Os solos coesos ocorrem por quase toda a faixa litorânea brasileira ocupada pelos Tabuleiros Costeiros, e caracterizam-se por apresentar um incremento acentuado na sua resistência, a qual causa restrições no seu preparo e no crescimento das plantas. Isso ocorre devido ao mesmo apresentar-se duro a extremamente duro, quando seco e friável quando úmido. Dentre os Estados da região nordeste que possuem uma extensa área litorânea ocupada pelos Tabuleiros está o Ceará, com mais de 10.000 km2 ocupados por solos que podem ser enquadrados dentro do contexto de solos coesos. Com isso levantou-se a hipótese de que os solos coesos do Estado do Ceará apresentam as mesmas restrições físicas e químicas encontradas em outros solos pertencentes aos Tabuleiros Costeiros. O objetivo geral desta tese foi identificar a ocorrência de solos coesos no Estado do Ceará, bem como, avaliar o seu comportamento através do uso de atributos morfológicos, físicos, micromorfológicos e análise de imagens. Para alcançar o objetivo geral foram estabelecidos três objetivos específicos. Cada objetivo específico contemplou um trabalho e é apresentado como um capítulo desta tese. No primeiro procurou-se identificar e caracterizar a ocorrência de solos coesos no Ceará, usando atributos morfológicos, químicos e físicos. No segundo, foi feita uma análise do comportamento de um Argissolo Acinzentado coeso através do uso de atributos físicos, especificamente: resistência tênsil (RT), resistência do solo à penetração (RP), densidade do solo (Ds) e distribuição da porosidade total (PT). No terceiro e último trabalho realizou-se um detalhamento microscópico dos solos estudados, dando ênfase à distribuição, tamanho e orientação dos poros nas áreas adensadas e abertas (menos adensadas) do horizonte coeso, através do uso da análise de imagens. Os resultados do primeiro trabalho mostraram que os horizontes coesos encontrados no Ceará, apresentam-se semelhantes aos horizontes coesos encontrados em outros Estados brasileiros. Os resultados referentes ao segundo trabalho evidenciaram que os valores de RT, RP e Ds, mostraram-se mais elevados no solo coeso do Ceará, do que em outras áreas de Tabuleiros Costeiros estudadas no Brasil. No terceiro trabalho foi observado que o adensamento natural existente nos horizontes coesos do Ceará, além de influenciar a quantidade de poros, também influencia o seu formato e a sua orientação, e que as áreas adensadas, medidas por análise de imagem, foram os principais fatores que influenciaram o espaço poroso do solo, sendo responsável pelo aumento na resistência do solo. / The hardsetting soils may be found for almost the whole Brazilian coastal area of the Coastal Tablelands. They are characterized by presenting an accentuated increment in their mechanical resistance, which causes restrictions in the soil preparation and in the plants growth. These happen due to hardsetting soils become hard to extremely hard when dry, and crumbly when humid. Ceara is one of the northeast States that possess an extensive coastal area of Coastal Tablelands, with more than 10.000 km2 of hardsetting soils. Taking this into account, it was hypothesized that hardsetting soils of Ceara State had the same physical and chemical restrictions identified in hardsetting soils in other of Coastal Tablelands. The general objective of this thesis was to identify the occurrence of hardsetting soils in the Ceara State as well as to evaluate their behavior by using the morphological, physical, and micromorphological attributes, and image analysis. To accomplish the general objective three specific objectives were established. Each specific objective led to the accomplishment of one research, and is presented as a chapter of this thesis. In the first research was identified and characterized the occurrence of hardsetting soils in Ceara by using morphologic, chemical and physical attributes. In the second research, it was studied the behavior of a hardsetting Gray Argisol by using soil physical attributes, specifically: tensile strength (RT), soil resistance to penetration (RP), soil bulk density (Ds), and pore size distribution (PT). In the last research, the soil micromorphological features were studied, giving emphasis to the distribution, size and orientation of the pores in the more denser and less denser areas of the hardsetting horizon, by using image analysis. The results of the first research showed that the hardsetting horizons found in Ceara are similar to the hardsetting horizons found in other Brazilian States. The results regarding the second research indicated that the RT, RP and Ds values were higher in the hardsetting soil of Ceara than those measured in other hardsetting soils of the Coastal Tablelands. In the third research was observed that the existent natural compaction in the hardsetting horizons of Ceara influences the amount of pores as well as their shape and orientation, and that the denser areas, measured by image analysis, were the main factor that influenced the soil porosity, being responsible for the increase in the soil mechanical resistance.

O descarte do lodo de ETA em corpos de água, como rios, tem sido ainda uma prática comum no Brasil. Alternativas frequentes de destinação têm sido a disposição do lodo em aterros sanitários ou industriais e na rede de esgoto. Porém, os padrões ambientais cada vez mais rígidos têm levado à procura de soluções mais econômicas e benéficas, com o aproveitamento do lodo de ETA como material para diversos usos. Uma das opções promissoras é a utilização do lodo de ETA misturado a solos naturais em obras geotécnicas, como revestimento de fundo e cobertura final de aterros sanitários e industriais, e na construção de aterros em geral. Nessa perspectiva, foram estudadas as propriedades geotécnicas de misturas de um solo laterítico arenoso com um lodo de ETA em três proporções solo:lodo (3:1, 4:1, e 5:1) em massa úmida. Foi realizada a caracterização química e mineralógica do solo e do lodo por meio de ensaios de difração de raios X, fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura, determinação de perda ao fogo, pH, capacidade de troca catiônica, soma de bases trocáveis, carbono orgânico, matéria orgânica, entre outros. Foram determinados a curva granulométrica, a massa específica dos grãos e os limites de consistência do solo, do lodo e das misturas. Ensaios de adensamento, permeabilidade e compressão triaxial foram realizados em corpos de prova compactados do solo e das misturas. A caracterização geotécnica das misturas mostrou que a adição de lodo não altera significativamente a granulometria, a massa específica dos grãos e os limites de consistência do solo. Por outro lado, a secagem prévia ao ar das misturas alterou os parâmetros de compactação: a massa específica seca máxima aumentou e o teor de umidade ótimo diminuiu com a redução do teor de umidade inicial no ensaio de compactação. Os índices de compressão das misturas apresentaram-se maiores que o do solo, enquanto as condutividades hidráulicas das misturas foram menores que a do solo. O ângulo de atrito efetivo das misturas apresentou aumento e a coesão efetiva diminuição a medida que a proporção de lodo acrescentado ao solo aumentou. As características e propriedades das misturas apresentaram valores aceitáveis para solos utilizáveis em aterros, o que possibilita o aproveitamento de lodo de ETA em misturas com solo a serem empregadas em obras geotécnicas. / In Brazil, WTS is mostly released in water bodies causing silting and deterioration of water quality, destined to treatment with sewage, or disposed of in sanitary landfills or disposal sites of sewage treatment plants mixed with sewage sludge after a partial dewatering process. An alternative for WTS destination is its application, in natura, treated or mixed with soil, as construction material for covers and bottom liners of sanitary and industrial landfills or in embankments in general. Addition of Water Treatment Sludge (WTS) to soils in earthworks may reduce land disposal of WTS and exploitation of natural soils. In this perspective, geotechnical properties of mixtures of a lateritic sandy soil with WTS in proportions 3:1, 4:1, and 5:1 (by wet weight) were evaluated. WTS and soil were subjected to chemical and mineralogical characterization by X-ray fluorescence and X-ray diffraction tests, and determination of loss on ignition, pH, organic matter content, cation exchange capacity, exchangeable bases, and other chemical parameters. Particle-size distribution curve, specific gravity of solids, and Atterberg limits were obtained for WTS, soil and mixtures. One-dimensional consolidation, permeability and undrained triaxial compression tests were carried out on compacted specimens of the soil and the soil-WTS mixtures. Geotechnical characteristics of the mixtures resulted slightly different from those of the soil, on the other hand, previous air-drying affected the compaction parameters of the mixtures, the maximum dry unit weight increased and the optimum water content decreased for a decrease in the initial water content of the compaction test. Compression index of the mixtures were higher than the soil, whereas hydraulic conductivity decreased with WTS addition for different confining pressures and hydraulic gradients. Effective friction angle of the mixtures increased and effective cohesion decreased when increasing the proportion of WTS added in the mixture. Some of those geotechnical parameter values were acceptable for a compacted soil and indicate high possibility of reuse of this waste in geotechnical works.

A cama de semeadura é uma das principais condições físicas do solo para crescimento das plantas. A avaliação da qualidade física desse ambiente do solo, onde ocorre a germinação e emergência das culturas, é de fundamental importância para compreender os fatores que afetam o seu desenvolvimento. A presente pesquisa foi realizada, inicialmente, no Brasil, com o objetivo de avaliar a qualidade física da cama de semeadura do solo, pela determinação de propriedades estruturais e físico-hídricas do solo, e parâmetros de emergência das culturas milho e soja em sistema plantio direto de longa duração submetido à escarificação mecânica e biológica do solo. O trabalho foi desenvolvido em área pertencente à Universidade Estadual de Ponta Grossa, Paraná. Os tratamentos avaliados foram: sistema plantio direto por 16 anos, sistema plantio direto submetido à escarificação mecânica até 0,25 m de profundidade e sistema plantio direto submetido à escarificação biológica por meio do nabo forrageiro. As amostragens de solos foram realizadas aos seis e 18 meses após a implantação dos tratamentos, correspondentes às semeaduras das culturas do milho (Outubro de 2009) e da soja (Novembro de 2010) nas camadas 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Para o experimento desenvolvido nos Estados Unidos, o objetivo foi avaliar a qualidade física da cama de semeadura do solo, pela determinação do intervalo hídrico ótimo, e parâmetros de emergência da cultura do trigo, em dois experimentos de longa duração que envolveu sistemas de cultivo e sistemas de preparo do solo. Esses experimentos foram conduzidos em área da Kansas State University, em Hays, Kansas, EUA. Os sistemas de preparo do solo envolveram a rotação trigo/sorgo/pousio sob o preparo convencional, reduzido e plantio direto implantados há 46 anos. Os sistemas de cultivo consistiram das sucessões trigo/pousio, trigo/sorgo/pousio e trigo/trigo manejadas sob preparo reduzido e plantio direto, implantados há 35 anos. A amostragem do solo foi realizada na cama de semeadura do trigo (Outubro/Novembro de 2011) nas camadas 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Os dados foram submetidos à análise de variância e, quando significativos, as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste Tukey. Os resultados do estudo feito no Brasil demonstraram que a escarificação mecânica apresentou um baixo efeito residual sobre as propriedades físicas do solo, indicando ser desnecessária sua aplicação com vistas a melhorar a qualidade física do solo. A cultura do nabo forrageiro, como alternativa de escarificação biológica, pode ser incluída no sistema de rotação de culturas, uma vez que se mostrou eficiente em melhorar algumas propriedades físicas do solo. No estudo realizado nos EUA, no experimento sobre sistemas de preparo, o preparo reduzido resultou em melhor condição física da cama de semeadura do solo. O preparo convencional foi o tratamento que apresentou uma condição física do solo menos favorável ao crescimento inicial das plantas. O sistema de cultivo trigo/trigo sob preparo reduzido apresentou o melhor IHO da cama de semeadura. O procedimento boundary line demonstrou que os parâmetros de emergência das culturas foram dependentes das propriedades físicas da cama de semeadura do solo. / The seedbed is one of the most important soil physical conditions for plant growth. The evaluation of the soil physical quality in such soil environment is essential to understand the factors that affect crop development, as it is where seed germination and plant emergence and establishment take place. The objective of the experiment carried out in Brazil was to evaluate: the physical quality of the soil seedbed by the determination of its structural and physical-hydric properties; and the emergence parameters of the corn and soybean crops under long-term no tillage submitted to mechanical and biological chiseling. This experiment was carried out in Ponta Grossa, Paraná State, Brazil, at the farm-school belonging to Ponta Grossa State University. The treatments were no-tillage for 16 years, no-tillage submitted to mechanical chiseling at 0.25 m soil depth and no-tillage submitted to biological chiseling by a forage radish crop. Soil samples were collected at six and 18 months after the treatments were implemented, corresponding to a maize seedbed (October 2009) and a soybean seedbed (November 2010), for the 0 to 5 and 5 to 10 cm soil depths. For the experiments developed in the United States, the objective was to evaluate: the physical quality of the soil seedbed by the least limiting water range determination; and the wheat emergence parameters from two longterm experiments involving different cropping systems (35 years) and soil tillage systems (46 years). These experiments were conducted in an area belonging to Kansas State University located in Hays, Kansas, USA. The tillage systems experiment consisted of a wheat/sorghum/fallow rotation under conventional, reduced and no tillage. The cropping systems experiment consisted of wheat/fallow, wheat/sorghum/fallow and wheat/wheat rotations cultivated under reduced and no tillage. Soil samples were collected from the wheat seedbed (October/November 2011) at the 0 to 5 and 5 to 10 cm soil depths. The data were submitted to the variance analysis and, when significant, the means were compared by the Tukey test. The results from the experiment performed in Brazil showed that the mechanical chiseling had a lower residual effect on the soil physical properties, indicating that it is unnecessary when the aim is to improve the soil physical quality. The forage radish cultivation, as an alternative of biological chiseling, can be included in the crop rotation system once it was efficient at improving some soil physical properties. For the tillage systems experiment, which was conducted in the United States, the reduced tillage treatment resulted in a better physical condition of the soil seedbed. The conventional tillage was the treatment that presented the least favorable soil physical condition for the initial plant growth. The wheat/wheat cropping system under reduced tillage showed the best least limiting water range of the soil seedbed. The boundary line approach demonstrated that the crop emergence parameters were dependent on the physical properties of the soil seedbed.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-10-01T15:57:21Z No. of bitstreams: 1 FERNANDO LUIZ RODRIGUES NOGUEIRA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1979..pdf: 28269926 bytes, checksum: 9c17b869db5eb91eb14ad6085660d4e9 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-10-01T15:57:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 FERNANDO LUIZ RODRIGUES NOGUEIRA - DISSERTAÇÃO PPGECA 1979..pdf: 28269926 bytes, checksum: 9c17b869db5eb91eb14ad6085660d4e9 (MD5) Previous issue date: 1979-09 / Esta dissertação apresenta uma investigação de campo e de laboratório, sobre as propriedades de engenharia e condições de umidades de subleitos das rodovias pavimentadas do Estado da Paraíba, localizadas em diferentes áreas climáticas, topográficas e de diferentes formação dos solos. Foram feitos estudos do material de subleito em cerca de 17 seções distribuidas nas diversas rodovias. As estimativas de tráfego para o tempo de serviço e de projeto, foram avaliadas e comparadas com base nos métodos de Murillo Lopes e da Gran Bretanha. Os parâmetros de resistência dos solos de subleitos, obtidos nos ensaios CBR com e sem imersão, foram relaciona dos com a resistência determinada pelo CBR "in situ". realizou-seum estudo sobre a distribuição de umidade dos subleitos em relação aos valores de sucção obtidos no laboratório. Os resultados encontrados nesta pesquisa, indicaram que o dimensionamento de pavimentos baseado nos resultados dos ensaios de CBR com amostras saturadas, não são adequados para regiões de climas secos. O ensaio CBR para o teor de umidade de equilíbrio, provavelmente fornecerá uma indicação da capacidade de suporte do solo mais coerente com aquela que e de se esperar em serviço. Propõe-se que a umidade de equilíbrio possa ser tomada como aquela correspondente a umidade ótima para o Peso Específico Aparente Máximo. Os ensaios de laboratório para obter as relações de sucção-umidade, não forneceram dados precisos para avaliar a umidade de equilíbrio, devido aos níveis do lençol freático serem muito profundos e não influenciarem nos valores de umidadede equilíbrio. Esta umidade, possivelmente, é determinada por transferência da água na fase de vapor e transferência da mesma dos acostamentos para o centro da rodovia. / A field and Laboratory investigation in described concerning the engineering properties and subgrade conditions of paved roads located in Paraiba State in Different topographic and climatic areas and soil formations. Subgrade materials from seventeen sections of different roads were studied. Traffic volumes for service and project times were determined and evaluated using the Murillo Lopes and the English methods. Subgrade soil resistance parameters obtained in CBR tests with and without immersion were compared with CBR value determined "in situ". A study was also carried out rela ting the distribution of moisture contents in the subgrade to the suction values obtained in Laboratory. The results obtained in this research indicated that pavement design, based on CBR result with saturated specif mens, is not adequate for dry climate regions. A CBR test for equilibrium moisture content, could possibly be an indication of the bearing capacity of the soil which can be expected in service. It is suggested that the equilibrium be taken as that which corresponds to the optimum moisture content for maximum dry unit weight. The laboratory results used to obtains the suction moisture relationships, did not provide data precise enough to evaluate the equilibrium moisture, due to the fact that the wa ter table levels were very deep and did not influence the equilibrium moisture values which were probably determined by trans ference of the water in the vapor state as well as by the transference from the shoulders to the center of the road.

O descarte do lodo de ETA em corpos de água, como rios, tem sido ainda uma prática comum no Brasil. Alternativas frequentes de destinação têm sido a disposição do lodo em aterros sanitários ou industriais e na rede de esgoto. Porém, os padrões ambientais cada vez mais rígidos têm levado à procura de soluções mais econômicas e benéficas, com o aproveitamento do lodo de ETA como material para diversos usos. Uma das opções promissoras é a utilização do lodo de ETA misturado a solos naturais em obras geotécnicas, como revestimento de fundo e cobertura final de aterros sanitários e industriais, e na construção de aterros em geral. Nessa perspectiva, foram estudadas as propriedades geotécnicas de misturas de um solo laterítico arenoso com um lodo de ETA em três proporções solo:lodo (3:1, 4:1, e 5:1) em massa úmida. Foi realizada a caracterização química e mineralógica do solo e do lodo por meio de ensaios de difração de raios X, fluorescência de raios X, microscopia eletrônica de varredura, determinação de perda ao fogo, pH, capacidade de troca catiônica, soma de bases trocáveis, carbono orgânico, matéria orgânica, entre outros. Foram determinados a curva granulométrica, a massa específica dos grãos e os limites de consistência do solo, do lodo e das misturas. Ensaios de adensamento, permeabilidade e compressão triaxial foram realizados em corpos de prova compactados do solo e das misturas. A caracterização geotécnica das misturas mostrou que a adição de lodo não altera significativamente a granulometria, a massa específica dos grãos e os limites de consistência do solo. Por outro lado, a secagem prévia ao ar das misturas alterou os parâmetros de compactação: a massa específica seca máxima aumentou e o teor de umidade ótimo diminuiu com a redução do teor de umidade inicial no ensaio de compactação. Os índices de compressão das misturas apresentaram-se maiores que o do solo, enquanto as condutividades hidráulicas das misturas foram menores que a do solo. O ângulo de atrito efetivo das misturas apresentou aumento e a coesão efetiva diminuição a medida que a proporção de lodo acrescentado ao solo aumentou. As características e propriedades das misturas apresentaram valores aceitáveis para solos utilizáveis em aterros, o que possibilita o aproveitamento de lodo de ETA em misturas com solo a serem empregadas em obras geotécnicas. / In Brazil, WTS is mostly released in water bodies causing silting and deterioration of water quality, destined to treatment with sewage, or disposed of in sanitary landfills or disposal sites of sewage treatment plants mixed with sewage sludge after a partial dewatering process. An alternative for WTS destination is its application, in natura, treated or mixed with soil, as construction material for covers and bottom liners of sanitary and industrial landfills or in embankments in general. Addition of Water Treatment Sludge (WTS) to soils in earthworks may reduce land disposal of WTS and exploitation of natural soils. In this perspective, geotechnical properties of mixtures of a lateritic sandy soil with WTS in proportions 3:1, 4:1, and 5:1 (by wet weight) were evaluated. WTS and soil were subjected to chemical and mineralogical characterization by X-ray fluorescence and X-ray diffraction tests, and determination of loss on ignition, pH, organic matter content, cation exchange capacity, exchangeable bases, and other chemical parameters. Particle-size distribution curve, specific gravity of solids, and Atterberg limits were obtained for WTS, soil and mixtures. One-dimensional consolidation, permeability and undrained triaxial compression tests were carried out on compacted specimens of the soil and the soil-WTS mixtures. Geotechnical characteristics of the mixtures resulted slightly different from those of the soil, on the other hand, previous air-drying affected the compaction parameters of the mixtures, the maximum dry unit weight increased and the optimum water content decreased for a decrease in the initial water content of the compaction test. Compression index of the mixtures were higher than the soil, whereas hydraulic conductivity decreased with WTS addition for different confining pressures and hydraulic gradients. Effective friction angle of the mixtures increased and effective cohesion decreased when increasing the proportion of WTS added in the mixture. Some of those geotechnical parameter values were acceptable for a compacted soil and indicate high possibility of reuse of this waste in geotechnical works.

A cama de semeadura é uma das principais condições físicas do solo para crescimento das plantas. A avaliação da qualidade física desse ambiente do solo, onde ocorre a germinação e emergência das culturas, é de fundamental importância para compreender os fatores que afetam o seu desenvolvimento. A presente pesquisa foi realizada, inicialmente, no Brasil, com o objetivo de avaliar a qualidade física da cama de semeadura do solo, pela determinação de propriedades estruturais e físico-hídricas do solo, e parâmetros de emergência das culturas milho e soja em sistema plantio direto de longa duração submetido à escarificação mecânica e biológica do solo. O trabalho foi desenvolvido em área pertencente à Universidade Estadual de Ponta Grossa, Paraná. Os tratamentos avaliados foram: sistema plantio direto por 16 anos, sistema plantio direto submetido à escarificação mecânica até 0,25 m de profundidade e sistema plantio direto submetido à escarificação biológica por meio do nabo forrageiro. As amostragens de solos foram realizadas aos seis e 18 meses após a implantação dos tratamentos, correspondentes às semeaduras das culturas do milho (Outubro de 2009) e da soja (Novembro de 2010) nas camadas 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Para o experimento desenvolvido nos Estados Unidos, o objetivo foi avaliar a qualidade física da cama de semeadura do solo, pela determinação do intervalo hídrico ótimo, e parâmetros de emergência da cultura do trigo, em dois experimentos de longa duração que envolveu sistemas de cultivo e sistemas de preparo do solo. Esses experimentos foram conduzidos em área da Kansas State University, em Hays, Kansas, EUA. Os sistemas de preparo do solo envolveram a rotação trigo/sorgo/pousio sob o preparo convencional, reduzido e plantio direto implantados há 46 anos. Os sistemas de cultivo consistiram das sucessões trigo/pousio, trigo/sorgo/pousio e trigo/trigo manejadas sob preparo reduzido e plantio direto, implantados há 35 anos. A amostragem do solo foi realizada na cama de semeadura do trigo (Outubro/Novembro de 2011) nas camadas 0-5 e 5-10 cm de profundidade. Os dados foram submetidos à análise de variância e, quando significativos, as médias dos tratamentos foram comparadas pelo teste Tukey. Os resultados do estudo feito no Brasil demonstraram que a escarificação mecânica apresentou um baixo efeito residual sobre as propriedades físicas do solo, indicando ser desnecessária sua aplicação com vistas a melhorar a qualidade física do solo. A cultura do nabo forrageiro, como alternativa de escarificação biológica, pode ser incluída no sistema de rotação de culturas, uma vez que se mostrou eficiente em melhorar algumas propriedades físicas do solo. No estudo realizado nos EUA, no experimento sobre sistemas de preparo, o preparo reduzido resultou em melhor condição física da cama de semeadura do solo. O preparo convencional foi o tratamento que apresentou uma condição física do solo menos favorável ao crescimento inicial das plantas. O sistema de cultivo trigo/trigo sob preparo reduzido apresentou o melhor IHO da cama de semeadura. O procedimento boundary line demonstrou que os parâmetros de emergência das culturas foram dependentes das propriedades físicas da cama de semeadura do solo. / The seedbed is one of the most important soil physical conditions for plant growth. The evaluation of the soil physical quality in such soil environment is essential to understand the factors that affect crop development, as it is where seed germination and plant emergence and establishment take place. The objective of the experiment carried out in Brazil was to evaluate: the physical quality of the soil seedbed by the determination of its structural and physical-hydric properties; and the emergence parameters of the corn and soybean crops under long-term no tillage submitted to mechanical and biological chiseling. This experiment was carried out in Ponta Grossa, Paraná State, Brazil, at the farm-school belonging to Ponta Grossa State University. The treatments were no-tillage for 16 years, no-tillage submitted to mechanical chiseling at 0.25 m soil depth and no-tillage submitted to biological chiseling by a forage radish crop. Soil samples were collected at six and 18 months after the treatments were implemented, corresponding to a maize seedbed (October 2009) and a soybean seedbed (November 2010), for the 0 to 5 and 5 to 10 cm soil depths. For the experiments developed in the United States, the objective was to evaluate: the physical quality of the soil seedbed by the least limiting water range determination; and the wheat emergence parameters from two longterm experiments involving different cropping systems (35 years) and soil tillage systems (46 years). These experiments were conducted in an area belonging to Kansas State University located in Hays, Kansas, USA. The tillage systems experiment consisted of a wheat/sorghum/fallow rotation under conventional, reduced and no tillage. The cropping systems experiment consisted of wheat/fallow, wheat/sorghum/fallow and wheat/wheat rotations cultivated under reduced and no tillage. Soil samples were collected from the wheat seedbed (October/November 2011) at the 0 to 5 and 5 to 10 cm soil depths. The data were submitted to the variance analysis and, when significant, the means were compared by the Tukey test. The results from the experiment performed in Brazil showed that the mechanical chiseling had a lower residual effect on the soil physical properties, indicating that it is unnecessary when the aim is to improve the soil physical quality. The forage radish cultivation, as an alternative of biological chiseling, can be included in the crop rotation system once it was efficient at improving some soil physical properties. For the tillage systems experiment, which was conducted in the United States, the reduced tillage treatment resulted in a better physical condition of the soil seedbed. The conventional tillage was the treatment that presented the least favorable soil physical condition for the initial plant growth. The wheat/wheat cropping system under reduced tillage showed the best least limiting water range of the soil seedbed. The boundary line approach demonstrated that the crop emergence parameters were dependent on the physical properties of the soil seedbed.